中药群体药代动力学

分类：药学论文发表 时间：2020-07-20 09:03 关注：(1)

　　群体药代动力学是实现个体化治疗的重要方法，而中医的辨证论治更是典型的个体化治疗，与群体药代动力学理念高度一致。笔者通过试验证实：同一种中药/方剂用于不同证候患者，药物代谢存在差异。已有研究表明：药物代谢差异的重要原因是表观遗传机制。证候与表观遗传均体现环境等非先天因素对机体的影响，表观遗传机制可能是证候的内在本质。因此，推测表观遗传可能是不同证候患者药代动力学差异的机制所在。笔者提出：以表观遗传药理学为切入点，研究不同证候患者药物代谢的差异及其机制，可以成为中药群体药代动力学研究的新思路。

　　群体药代动力学（populationpharmacokinetics，PPK）是将经典的药动学基本原理和统计学模型相结合，分析药物代谢动力学特性中存在的变异性，研究药物体内过程的群体规律、药动学参数的统计分布及其影响因素。开展人体PPK研究有助于揭示不同群体的体内药物代谢过程，为剂量方案的制订与调整提供依据，可以说，PPK是临床上实现个体化医疗的重要方法[1]。而中医两千多年来的实践更是典型的个体化治疗，其核心是辨证论治，遣方用药讲究方证对应。因此，中医的辨证论治理念与PPK理念高度一致。若以证候为切入点，研究中药PPK，可为中医辨证论治提供有力的科学依据，并揭示其科学内涵。笔者通过中药PPK方面的工作实践，提出基于证候的中药PPK研究新思路，以期为中药PPK研究提供思路上的借鉴。

　　1不同证候患者的药物代谢存在差异

　　辨证论治是中医的精髓，是提高临床疗效的关键，只有方证相应才能达到治疗目的。药物代谢是药物在机体内吸收、分布、转化和排泄的过程，是机体作用于药物的结果，代谢过程及产物存在较大的个体差异。那么，同一种中药或方剂，分别用于与其对应的证候和不对应的证候，代谢过程是否存在差异？基于此问题，笔者提出“同一种中药或方剂作用于不同证候患者（方证对应与方证不对应）时，代谢存在差异”的假说，进行了相关试验。我们选择的试验药物是骨碎补总黄酮，商品名是“强骨胶囊”，用于肾阳虚所致的骨痿，原发性骨质疏松症或骨量减少患者。功效是补肾、强骨、止痛[2]。研究对象是绝经后骨质疏松症患者。试验过程中，记录患者的证候。按照PPK的要求，令患者常规口服1次强骨胶囊后，于服药后任意3个不同时间点采集患者血浆样本。骨碎补总黄酮的成分包括柚皮苷、橙皮苷、新北美圣草苷等黄酮类物质[3]，其中，柚皮苷的含量占70%~80%[2]，而柚皮苷在肠道菌群的作用下，大部分转化为苷元柚皮素，是真正的活性成分。因此，在一定程度上可以认为苷元的药代动力学参数，能够代表一系列丰富苷类成分的综合药代动力学参数，从而比较全面反映中药有效部位或方剂在机体内的整体药代动力学特征[4]。我们选择柚皮素作为有效成分进行检测，结果发现肾阳虚证患者骨碎补总黄酮有效成分的血药浓度显著低于其他非肾阳虚证患者（包括肝肾阴虚证、血瘀气滞证等）[4]。该结果表明骨碎补总黄酮在方证相应、方证不相应骨质疏松症患者体内的药动学过程不同，证明了“同一种中药或方剂作用于不同证候患者（方证对应与方证不对应）时，代谢存在差异”假说是成立的。

　　2基于表观遗传的不同证候患者药物代谢差异的机制

　　2.1表观遗传机制是药物代谢个体差异的重要原因

　　经典遗传学认为，基因序列的改变会引起基因表型的变化，并且这种变化是可遗传的。众多研究表明，与药物代谢有关的基因，如细胞色素P450氧化酶、转运蛋白等，其基因多态性会导致药物代谢的个体差异，这种差异最终导致临床疗效或毒性的改变[5]。然而，在实际治疗中，有时即便考虑了基因多态性，不同个体的表型与基因型仍存在一定的差距，甚至会出现基因多态与药物代谢无相关性[6-7]，或者相互矛盾的情况[8-9]。因此，这种代谢差异很大程度上是个体所处环境等因素的差异。表观遗传学是研究于基因序列不变的基础上，基因表达受环境、疾病等影响的可遗传变化的学科。环境等因素对很多药物代谢相关基因的表达进行表观遗传调控，从而产生表型的变化，对药代动力学有重要的作用。因此，用表观遗传学来解释药物代谢个体差异是合理可行的。目前，表观遗传学研究主要集中在DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA调控等方面，而DNA甲基化是基因组DNA的主要表观遗传修饰形式。相关研究如Wu等[10]的研究表明，低甲基化组在结肠上皮细胞中ABCB1的mRNA表达水平较高甲基化组显著升高，并且ABCB1基因的甲基化水平可影响体内地高辛的药代动力学参数。段彦彦[11]的研究表明组蛋白乙酞化可以上调肝血管瘤、肝癌等肝病患者CYP3A4基因的表达，从而影响药物代谢。

　　2.2证候本质与表观遗传可能具有相关性

　　证候是疾病过程中一定阶段的病位、病因、病性、病势的概括，是内外环境因素与人体相互作用的阶段性病理状态。随着实验室检测手段的不断发展，关于证候本质的研究，学者们从不同角度及层次予以揭示。比如，基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等组学技术。但目前，仍无法找到某一个或某一组能体现证候的特异性指标。证候作为疾病某一阶段的病理概括，除了与先天体质因素相关外，更重要的是环境、心理、饮食、生活习惯等影响因素。表观遗传学正是研究这些因素对疾病影响的学科，所以，我们可以推测表观遗传是证候本质的重要内容，两者高度相关。国内有学者进行了相关研究，韩玉萍等[12-14]学者以一对糖尿病双生子为研究对象，进行了一系列糖尿病证候差异表达的miRNA、甲基化基因筛选，结果发现糖尿病肾虚血瘀证的差异表达miRNA可能是miRNA-32，甲基化上调调控基因共2条，下调调控基因共6条；糖尿病肾虚证的特征性miRNA主要涉及机体免疫及细胞周期等方面。唐梅森等[15]运用焦硫酸测序技术研究16例冠心病血瘀证和8例非血瘀证患者ER-α、Gp6、AGTRAP基因启动子区域的甲基化程度，发现两组Gp6、AGTRAP基因启动子区甲基化程度有显著性差异。

　　2.3表观遗传可能是不同证候患者药物代谢差异的机制

　　综上所述，首先，我们用试验证实：不同证候患者的药物代谢存在差异。其次，已有研究表明：药物代谢差异的重要原因是表观遗传机制。再次，证候与表观遗传理念一致，二者均体现环境等非先天因素对机体的影响，表观遗传机制可能是证候的内在本质。因此，我们有理由推测，表观遗传可能是不同证候患者药代动力学差异的机制所在。基于此，笔者提出：以表观遗传药理学为切入点，研究不同证候患者药物代谢的差异及其机制，可以成为中药PPK研究的新思路。

　　3设计思路举例

　　按照该思路，笔者在标题1中的试验结果基础上，即：肾阳虚患者骨碎补总黄酮有效成分血药浓度显著低于非肾阳虚证患者，设计了新试验。通过查阅大量相关文献，得出：ABCB1是黄酮类物质药动学过程的重要影响因素、表观遗传调控是影响ABCB1表达的原因。选择与肾阳虚对立显著的肝肾阴虚作为非肾阳虚的代表，提出“肾阳虚证与肝肾阴虚证绝经后骨质疏松症妇女骨碎补总黄酮代谢差异机制是ABCB1启动子区域甲基化程度不同”的假说，采用NONMEM模型及相关统计方法，寻找ABCB1甲基化、证候分型、血药浓度的复杂关系，从而揭示肾阳虚和肝肾阴虚绝经后骨质疏松症患者骨碎补总黄酮代谢差异的机制，相关试验正在进行中。

　　4展望

　　将中医辨证论治理念融入中药PPK研究中，不仅能实现个体化医疗，而且可从药物代谢角度揭示辨证论治的科学内涵，是中医现代化的的重要手段。笔者将自身工作经验与已有研究相结合，提出“以表观遗传药理学为切入点，研究不同证候患者药物代谢的差异及其机制”，以期为中药PPK研究提供新思路。

　　作者：姜俊杰 王鹤迪 刘玉庆 申浩 张华 魏戌 章轶立 谢雁鸣